[发明专利]一种双臂机器人基坐标系标定方法及其装置

权利要求书

1.一种双臂机器人基坐标系标定方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过多次改变双臂机器人中第一机械臂末端和第二机械臂末端工具的不同位姿；

对所述第一机械臂和第二机械臂基坐标系的相对位姿关系进行标定计算；

将所述第一机械臂和第二机械臂标定计算结果进行验证。

2.根据权利要求1所述的双臂机器人基坐标系标定方法，其特征在于，所述通过多次改变双臂机器人中第一机械臂末端和第二机械臂末端工具的不同位姿之前，还包括：

所述第一机械臂末端和第二机械臂末端先摆动到一位姿，调整所述第一机械臂末端和第二机械臂末端位置使两个机械臂末端针尖对齐。

3.根据权利要求2所述的双臂机器人基坐标系标定方法，其特征在于，所述第一机械臂末端和第二机械臂末端位置选择直角控制模式进行调整。

4.根据权利要求1所述的双臂机器人基坐标系标定方法，其特征在于，所述通过多次改变双臂机器人中第一机械臂末端和第二机械臂末端工具的不同位姿为选定所述第一机械臂末端和第二机械臂末端多个位置不共面。

5.根据权利要求1所述的双臂机器人基坐标系标定方法，其特征在于，所述对所述第一机械臂和第二机械臂基坐标系的相对位姿关系进行标定计算，包括：在双臂机器人工具坐标系中，计算得到多组关节角度对应的所述第一机械臂基坐标系下的位姿；再计算得到所述多组关节角度对应的所述第二机械臂基坐标系下的位姿。

6.根据权利要求5所述的双臂机器人基坐标系标定方法，其特征在于，所述对所述第一机械臂和第二机械臂基坐标系的相对位姿关系进行标定计算，还包括：根据所述第一机械臂和所述第二机械臂坐标系坐标变换得到所述第二机械臂基坐标系在所述第一机械臂基坐标系的齐次变换矩阵；所述齐次变换矩阵方程如下：

其中，表示第二机械臂基坐标系在第一机械臂基坐标系下的齐次变换矩阵，为第一机械臂基坐标系下的位姿，为第二机械臂基坐标系下的位姿。

7.根据权利要求6所述的双臂机器人基坐标系标定方法，其特征在于，所述对所述第一机械臂和第二机械臂基坐标系的相对位姿关系进行标定计算，还包括：将所述齐次变换矩阵，按照旋转矩阵进行展开得到待标定矩阵的旋转矩阵；

再将所述齐次变换矩阵，按照平移向量进行展开得到待标定矩阵的平移向量。

8.根据权利要求7所述的双臂机器人基坐标系标定方法，其特征在于，所述对所述第一机械臂和第二机械臂基坐标系的相对位姿关系进行标定计算，还包括：将所述第一机械臂和第二机械臂坐标系位姿进行转化，得到向量化公式：

其中，Vec表示将3*3矩阵转化为行向量的形式；

是第一机械臂的旋转矩阵，是第二机械臂的3x3旋转矩阵，是待标定矩阵的旋转矩阵，为第一机械臂的平移向量，为第二机械臂的平移向量，是待标定矩阵的平移向量；

所述第一机械臂基坐标系下的位姿和所述第二机械臂基坐标系下的位姿带入线性方程，得到所述第二机械臂基坐标系在所述第一机械臂基坐标系的齐次变换矩阵的旋转矩阵和平移向量，对所述齐次变换矩阵的旋转矩阵进行正交归一化，得到所述第一机械臂和第二机械臂坐标系位姿标定结果；所述线性方程为：H_i·X＝b_i

H_i是回归矩阵，由第一机械臂、第二机械臂的位姿矩阵组成，b_i为第一机械臂位姿常数。

9.根据权利要求1所述的双臂机器人基坐标系标定方法，其特征在于，所述将所述第一机械臂和第二机械臂标定计算结果进行验证，包括：指定所述第一机械臂末端到达一位置，根据标定计算结果运算得到第二机械臂末端到达同一空间位置所需的关节角度，检测第一机械臂末端针尖与第二机械臂末端针尖的标定距离，完成标定计算结果验证。

10.一种双臂机器人基坐标系标定装置，应用于权利要求1-9任一所述的方法，其特征在于，包括：

位姿采集模块，用以通过多次改变双臂机器人中第一机械臂末端和第二机械臂末端工具的不同位姿；

标定模块，用以对所述第一机械臂和第二机械臂基坐标系的相对位姿关系进行标定计算；

验证模块，用以将所述第一机械臂和第二机械臂标定计算结果进行验证。